污(wu)泥熱解氣化技術(shu)

污泥熱解氣化(hua)技術是公司污泥全(quan)流(liu)程處理技術的核(he)心(xin)技術之一。

一、     什么是(shi)熱(re)解氣化？

熱解氣化(hua)焚燒是一種傳(chuan)統的工業化(hua)生產技術，廣(guang)泛應用于煤炭(tan)、石(shi)化(hua)等行業。

概念：熱 解 pyrolysis： 有機物在無氧或貧氧的環境下(xia)加熱，使之轉化(hua)為氣態、液態、固態的可燃(ran)物質的化(hua)學(xue)反應過(guo)程。

反應原理 ：有(you)機固體廢棄物+熱量，在(zai)無氧/貧氧狀態下(xia)，生成可燃氣+爐渣(zha)。

二、     污泥(ni)氣(qi)化過程(cheng)

污泥氣化技術是利用有機質在高溫貧氧條件下裂解的性質，將污泥烘干后投入密閉蓄熱氣化爐內，經過900-1100℃的高溫貧氧氣化環境，使污泥中的有機成分裂解揮發，轉化為以一氧化碳、氫氣、烷類氣體為主的可燃氣體，污泥中的無機物以殘渣形式排出。如圖1

                        圖1

1.干(gan)燥(zao)：污(wu)泥(ni)進(jin)入氣化爐(lu)，在下降的過程中與(yu)高溫(wen)熱(re)解燃氣接觸，污(wu)泥(ni)中的水變成蒸汽和熱(re)解燃氣一起排出(chu)爐(lu)外，污(wu)泥(ni)逐步變干(gan)燥(zao)。

2.干餾：干燥后的污(wu)泥，在200-500℃的貧(pin)氧(yang)條件下干餾，生成烷類（CmHn）、一氧(yang)化碳（CO）、焦(jiao)油等可(ke)燃氣體和水蒸(zheng)氣（H2O），從(cong)爐體上端排氣口排出。

3.氣化：經過碳化后的污(wu)泥(ni)，主要殘(can)留物(wu)(wu)是焦炭(tan)和(he)無機不可燃物(wu)(wu)，在600-1000℃高溫下，與燃燒(shao)產(chan)生(sheng)的CO2反(fan)應生(sheng)成CO，部(bu)分碳化物(wu)(wu)通過水蒸氣的作用，發生(sheng)氧化還原反(fan)應生(sheng)成CO、H2等可燃氣體(ti)，從爐體(ti)下段排氣口(kou)排出(chu)。

4.燃(ran)燒：污泥氣化反(fan)應(ying)完成后(hou)，剩余(yu)固定(ding)炭在(zai)800-1100℃高(gao)溫下，與氧氣反(fan)應(ying)生成CO2,為整個(ge)氣化反(fan)應(ying)過程(cheng)提供熱(re)量。

三、 污泥氣化工藝流程

圖2

四、 技術優勢

1.遏(e)(e)制二(er)噁英(ying)：從原理上遏(e)(e)制了二(er)噁英(ying)類物質的生成。尾氣(qi)排放中二(er)噁英(ying)濃度遠低于國(guo)家標準的0.1ng/m3 。污(wu)泥氣(qi)化后可燃氣(qi)燃燒(shao)尾氣(qi)二(er)噁英(ying)濃度為0.045ng/m3。 

2. 無(wu)飛灰產生： 成型(xing)氣(qi)化、流(liu)速低(di)、料層高 

   3. 固化(hua)重金屬 ：高(gao)溫燃燒(shao)，包裹固化(hua)重金屬 

   ;4. 減量(liang)化明顯 ：以(yi)(yi)含水率80%計(ji)，減量(liang)化高達90%以(yi)(yi)上 

   5. 無害化徹(che)底： 處理(li)溫度(du)高達1100℃ 

   6. 資源化利用：污(wu)泥自身(shen)有(you)機質(zhi)能源被有(you)效利用 

對比發現(xian)：尾氣排放中二噁英濃度(du)遠低于國家標準(zhun)的0.1ng/m3 

污泥(ni)焚燒尾氣二噁(wu)英濃度(du)約0.3ng/m3，而污泥(ni)氣化后(hou)可燃氣燃燒尾氣二噁(wu)英濃度(du)為0.045ng/m3，遠(yuan)遠(yuan)低于(yu)國家標準。

五、遏制二噁(wu)英的原理 

 二噁(wu)英(ying)(ying)(ying)(ying)的分子(zi)結(jie)構(gou)是由1或(huo)2個(ge)氧原子(zi)聯結(jie)2個(ge)被氯(lv)原子(zi)取代的苯環，氧、氯(lv)以(yi)及苯環是二噁(wu)英(ying)(ying)(ying)(ying)生(sheng)成(cheng)的基本條件。污(wu)泥熱解氣(qi)化(hua)過程(cheng)中(zhong)，燃(ran)燒段(duan)以(yi)上完全(quan)處于貧氧狀態，沒有(you)氧原子(zi)參與反(fan)應，故(gu)不會(hui)產生(sheng)二噁(wu)英(ying)(ying)(ying)(ying)；污(wu)泥到達燃(ran)燒段(duan)時，有(you)機物(wu)全(quan)部干餾，僅剩炭(tan)在燃(ran)燒，沒有(you)含氯(lv)苯環產生(sheng)，所以(yi)從避(bi)免了(le)二噁(wu)英(ying)(ying)(ying)(ying)類(lei)物(wu)質生(sheng)成(cheng)的條件。

二噁英的分子結(jie)構（圖(tu)3）

二(er)噁英檢測報告

六(liu)、無飛灰產(chan)生的原理(li)

飛灰(hui)屬(shu)于危險(xian)廢物(wu)，隨尾氣排放，造成煙塵污染，使煙氣處理難度增加；同時也(ye)是(shi)二(er)噁英類(lei)有毒物(wu)質(zhi)及重金屬(shu)附(fu)著(zhu)和傳播的載(zai)體。

氣化焚燒無飛灰產生(sheng)的原因:

1.污泥在進入氣化設(she)備前已(yi)被成(cheng)型；

2.污泥在設備(bei)內部(bu)處(chu)于(yu)相對靜止狀態；

3.氣(qi)化爐(lu)內氣(qi)流速度(du)極(ji)低，灰(hui)不易(yi)帶出；

4.設(she)備內(nei)有(you)4-5米的料(liao)層(ceng)厚度(du)，渣層(ceng)在(zai)設備(bei)最底部(bu)，料(liao)層(ceng)起到很(hen)好的過(guo)濾(lv)作用，灰渣不易帶出。

   

七、固化(hua)重(zhong)金屬(shu)的原理

在高(gao)溫狀態下，污泥中(zhong)所含的重(zhong)金屬(shu)成分變成氧化(hua)物牢牢地包裹固化(hua)，避免了重(zhong)金屬(shu)在自然環境中(zhong)浸出，殘渣中(zhong)的重(zhong)金屬(shu)離子被包裹或被氧化(hua)，不(bu)再產生毒性。將殘渣用于(yu)建筑材料，制(zhi)作(zuo)水泥、免燒磚(zhuan)，或作(zuo)為(wei)路基材料利用。

高溫熔融殘渣

殘渣制作(zuo)的免(mian)燒磚(zhuan)     ;                殘渣制作的加(jia)汽塊

氣化殘渣重(zhong)金屬檢測(ce)遠低于國家(jia)標準(zhun) （見檢驗報(bao)告(gao)）

經(jing)高溫氣化處理后的(de)爐(lu)渣浸出液做重金屬檢測，含量低(di)于國家《城(cheng)鎮污水處理廠污泥(ni)處置單獨焚燒(shao)用泥(ni)質》標準(CJ/T290-2008)，可用作(zuo)路基(ji)材料或者制作(zuo)免燒(shao)磚(zhuan)。